神经网络模型神经元的信息处理与传递

作者&投稿:崇震 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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人工神经网络模拟了神经元的兴奋与抑制机制,首先,我们需要理解神经元的这两种基本状态。在抑制状态下,细胞膜内外存在内负外正的电位差,约为-50到-100毫伏;而在兴奋状态下,电位则变为内正外负,通常为60到100毫伏,形成约1毫秒的电脉冲。神经元的兴奋过程如图1-3所示。


信息在神经元间传递是关键环节。电脉冲几乎无衰减地沿轴突传递,首先到达轴突末端,促使囊泡释放神经递质。递质穿过突触间隙,作用于相邻神经元的树突,改变膜的离子通透性,进而引起电位变化。神经元的传递具有阀值特性,当膜电位超过一定阈值时,才会产生突变上升的脉冲,并继续沿轴突传递。


神经元的信息处理还体现出单向性和延时性。信息只能从前一级神经元的轴突末梢向后一级传递,延迟通常在0.5到1毫秒。此外,神经元还具备时空综合特性,同一神经元的树突能整合来自不同来源和时间的信息。


在神经元与突触的交互中,信息形式有所转换。轴突传递的是离散的、等幅且恒宽的电脉冲,代表数字信号,而突触则负责连续的神经递质释放和膜电位变化,体现出D/A(模拟到数字)转换功能。反过来,当树突膜电位达到阈值,神经元又通过轴突以电脉冲形式发送,表现出A/D(数字到模拟)的转换。


总结起来,神经元的信息处理和传递过程涉及复杂的特性,包括阀值特性、D/A/A/D转换,以及对时空信息的综合能力。这些特性使得神经元在网络中发挥着关键的信号处理和传递功能。
扩展资料

模拟人类实际神经网络的数学方法问世以来,人们已慢慢习惯了把这种人工神经网络直接称为神经网络。神经网络在系统辨识、模式识别、智能控制等领域有着广泛而吸引人的前景,特别在智能控制中,人们对神经网络的自学习功能尤其感兴趣,并且把神经网络这一重要特点看作是解决自动控制中控制器适应能力这个难题的关键钥匙之一。




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